寬域氧傳感器課件

寬域型氧傳感器

Wide-bandOxygenSensor姓名：古存專業(yè)：車輛工程寬域型氧傳感器

Wide-bandOxygen1傳統(tǒng)氧傳感器工作原理在一定條件下(高溫和鉑催化)，利用氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差，產(chǎn)生電位差，且濃度差越大，電位差越大。大氣中氧的含量為21％，濃混合氣燃燒后的廢氣實(shí)際上不含氧，稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產(chǎn)生的廢氣中含有較多的氧，但仍比大氣中的氧少得多。在高溫及鉑的催化下，帶負(fù)電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內(nèi)外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側(cè)比廢氣一側(cè)吸附更多的負(fù)離子，兩側(cè)離子的濃度差產(chǎn)生電動勢。當(dāng)套管廢氣一側(cè)的氧濃度低時，在電極之間產(chǎn)生一個高電壓(0.6～1V)，這個電壓信號被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計量的關(guān)鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(端部達(dá)到300°C以上)其特性才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓。它在約800°C時，對混合氣的變化反應(yīng)最快，而在低溫時這種特性會發(fā)生很大變化。傳統(tǒng)氧傳感器工作原理2理論基礎(chǔ)寬域型氧傳感器的基本控制原理就是以普通氧化鋯型氧傳感器為基礎(chǔ)擴(kuò)展而來。利用了氧化鋯的兩個特性：第一個特性是當(dāng)氧化鋯兩側(cè)的含氧量不同時，在氧化鋯兩側(cè)的電極上產(chǎn)生電動勢，普通氧傳感器正是利用氧化鋯的這一特性。第二個特性與第一個特性相反，即當(dāng)在氧化鋯兩側(cè)的電極上加上電壓時，可以使氧離子移動。理論基礎(chǔ)寬域型氧傳感器的基本控制原理就是以普通氧化鋯型氧傳感3實(shí)物結(jié)構(gòu)圖實(shí)物結(jié)構(gòu)圖4原理結(jié)構(gòu)圖原理結(jié)構(gòu)圖5寬域型氧傳感器的兩個重要部分一部分稱為感應(yīng)室，它的一面與大氣接觸而另一面是測試腔，通過擴(kuò)散孔與排氣接觸，和普通氧化鋯氧傳感器一樣，由于感應(yīng)室兩側(cè)的氧含量不同而產(chǎn)生一個電動勢Us，一般的氧化鋯傳感器將此電壓作為控制單元的輸入信號來控制空燃比。而寬域型氧傳感器與此不同的是：發(fā)動機(jī)控制單元要使感應(yīng)室兩側(cè)的氧含量保持一致，讓電壓值維持在0.45V，這個電壓只是電腦的參考標(biāo)準(zhǔn)值，它就需要傳感器的另一部分來完成。寬域型氧傳感器的兩個重要部分一部分稱為感應(yīng)室，它的一面與大氣6寬域型氧傳感器的兩個重要部分另一部分是傳感器的關(guān)鍵部件泵氧元，泵氧元一邊是排氣，另一邊是與測試腔相連。泵氧元就是利用氧化鋯傳感器的反作用原理，將電壓施加于氧化鋯組件（泵氧元）上，這樣會造成氧離子的移動，把排氣中的氧泵入測試腔當(dāng)中，使感應(yīng)室兩側(cè)的電壓值維持在0.45V.這個施加在泵氧元上變化的電壓，才是我們要的氧含量信號。如果混合氣太濃，那么排氣中含氧量下降，此時從擴(kuò)散孔益出的氧較多，感應(yīng)室的電壓升高。寬域型氧傳感器的兩個重要部分另一部分是傳感器的關(guān)鍵部件泵氧元7寬域型氧傳感器的兩個重要部分為達(dá)到平衡，發(fā)動機(jī)控制單元增加控制電流使泵氧元增加泵氧效率，使測試腔的氧含量增加，這樣可以調(diào)節(jié)感應(yīng)室的電壓恢復(fù)到0.45v；相反，混合氣太稀，則排氣中的含氧量增加，這時氧要從擴(kuò)散孔進(jìn)入測試腔，感應(yīng)室電壓降低，此時泵氧元向外排出氧來平衡測試腔中的含氧量，使感應(yīng)室的電壓維持在0.45v.總而言之，加在泵氧元上的電壓可以保證當(dāng)測試腔內(nèi)的氧多時，排出腔內(nèi)的氧，這時發(fā)動機(jī)控制單元的控制電流是正電流；當(dāng)腔內(nèi)的氧少時，進(jìn)行供氧，此時發(fā)動機(jī)控制單元的控制電流是負(fù)電流。以上過程供給泵氧元的電流就反映了排氣中的過量空氣含量系數(shù)。寬域型氧傳感器的兩個重要部分為達(dá)到平衡，發(fā)動機(jī)控制單元增加控8

調(diào)整舉例（一）混合氣過濃

1、泵入混合氣過濃時，泵氧元以原來的工作電流工作，測試室的氧含量減少。2、氧傳感器感應(yīng)室電壓值超過450mv。3、控制單元增大泵氧元的工作電流，使泵氧元旋轉(zhuǎn)速度增加，增加泵氧速度。4、泵氧元泵入測試室中的氧量增加，使感應(yīng)室電壓值恢復(fù)到450mv。5、控制單元根據(jù)增加的電流（折算成電壓值）減少噴油量

調(diào)整舉例（一）混合氣過濃

1、泵入混合氣過濃時，泵氧元以9寬域氧傳感器課件10調(diào)整舉例（二）混合氣過稀1、混合氣過稀時，泵在原來的工作電流下會泵入較多的氧，測試室中氧的含量增加。2、氧傳感器感應(yīng)室電壓值低于450mv。3、控制單元減小泵氧元的工作電流，使泵氧速度減小。4、泵氧元泵入測試室中的氧量減少，使感應(yīng)室電壓值恢復(fù)到450mv。5、同時控制單元根據(jù)減少的電流（折算成電壓值）增加噴油量。調(diào)整舉例（二）混合氣過稀1、混合氣過稀時，泵在原來的工作電流11寬域氧傳感器課件12優(yōu)點(diǎn)總結(jié)1、監(jiān)測靈敏度更高

寬域氧傳感器一般都用在稀薄燃燒發(fā)動機(jī)中，在全空燃比范圍內(nèi)(λ=0.7～4.0)起作用。2、控制